Гл. XXV. Элементарные частицы
609
на неживую природу Земли, по-видимому, невелико. В развитии
жизни оно, возможно, существенно, так как ионизующие излу-
чения увеличивают частоту мутаций и, следовательно, скорость
эволюции. Исследование космического излучения имеет большое
значение для познания элементарных частиц и Вселенной. Кос-
мическое излучение является естественной лабораторией, в ко-
торой разыгрываются процессы взаимодействия частиц огромной
энергии, далеко превосходящей энергию частиц, ускоряемых са-
мыми мощными лабораторными ускорителями. По мере увеличе-
ния энергии элементарных частиц возрастает богатство явлений,
ими вызываемых, полнее раскрываются свойства частиц.
Исследования космического излучения привели в свое время
к открытию позитрона и ряда мезонов; подробное изучение этих
частиц было проведено в дальнейшем с помощью ускорителей.
Можно думать, что и в будущем изучение космического излуче-
ния будет приносить ценные данные об элементарных частицах,
особенно в связи с начинающимся использованием космических
лабораторий (спутников). Все больше возрастает также роль
космического излучения как источника астрофизической инфор-
мации, т. е. сведений о процессах, происходящих в далеких обла-
стях Вселенной, где излучение зарождается и распространяется.
Радиоуглеродная датировка в археологии. Нейтроны кос-
мических лучей, взаимодействуя с атмосферным азотом, образу-
ют β-активный изотоп углерода
14
С, так называемый радиоугле-
род (период полураспада 5730 лет):
14
7
N + n
→
14
6
C +
1
1
H.
Радиоуглерод содержится в воздухе в форме углекислоты, как
и обычный углерод
12
С, в пропорции
14
С :
12
С
≈ 1 : 10
12
. Так как
химические свойства всех изотопов углерода очень близки, та-
кая же их пропорция сохраняется и в растениях, усваивающих
атмосферную углекислоту, и в организме животных, питающих-
ся растениями. Таким образом, животные и растения обладают
крайне слабой, но поддающейся измерению радиоактивностью.
После смерти животного или растения поглощение углерода
прекращается и активность
14
С в останках постепенно умень-
шается (вдвое за каждый период полураспада, т. е. за каж-
дые 5730 лет). Сравнивая радиоактивность ископаемых органи-
ческих остатков (отнесенную к 1 г углерода) с радиоактивностью
современных растений или животных, можно определить степень
распада
14
С, а следовательно, и возраст остатков.
20 Г. С. Ландсберг
610
Гл. XXV. Элементарные частицы
Для проверки справедливости этой идеи были проведены
измерения с объектами известного возраста, в частности с образ-
цами дерева из гробниц египетских фараонов Джосера и Спофру.
Измеренная активность
14
С хорошо соответствовала известным
из рукописей датам смерти этих фараонов (примерно 2700–2625
лет до нашей эры).
Результаты подобных опытов доказали, что удельное содер-
жание
14
С в углекислоте воздуха за последние 50–100 тысяч
лет оставалось неизменным и что действительно после смерти
организма углеродный обмен не происходит. Этим была заложена
основа так называемого радиоуглеродного метода определения
возраста (датировки), который теперь довольно широко и с боль-
шой пользой применяют в археологии.
Достарыңызбен бөлісу: |